Конференция по ЦБП в Лесотехнической академии

Целлюлозно-бумажная промышленность − одна из основных отраслей лесопромышленного комплекса. Подъем национальной экономики любой страны зависит от уровня развития производства, важнейшим показателем которого является валовый внутренний продукт (ВВП), а также уровень потребления бумаги на душу населения, уровень образования, медицины, здраво­охранения и другое. Душевое потребление бумаги и картона в России в настоящее время составляет менее 30 кг на душу населения, в то время как в США, Японии и странах Европы этот показатель достигает 350 кг.

Развитие ЦБП России определяется не только экономическими факторами, но и уровнем развития науки и технологии. В этом свете каждая научно-техническая конференция представляет интерес, т. к. позволяет собрать единомышленников и попытаться наметить пути решения проб­лем, стоящих перед отраслью.

Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия − крупнейший лесной вуз Европы − в 2003 году отметила свой 200-летний юбилей. Лесотехническая академия готовит специалистов для лесопромышленного комплекса, в том числе и целлюлозно-бумажного производства. Приятной неожиданностью для выпускников ЛТА, работающих на предприятиях ЦБП, стала Международная научно-практическая конференция «Новое в химии бумажно-картонного производства и полиграфии», проходившая в конце мая в Санкт-Петербурге. Кроме профессионального интереса специалистов ЦБП привлекла возможность посетить свою аlma-mater. В работе конференции приняли участие более 70 специалистов бумажного производства России, Беларуси и Украины.

Открыл конференцию профессор Санкт-Петербургского технического университета растительных полимеров А. С. Смолин. В своем докладе «Современные тенденции химизации технологии бумаги, картона и гофротары» он подчеркнул, что роль основных и вспомогательных химических веществ в технологии бумаги, картона и изделий на их основе достаточно велика. Между тем уровень использования химикатов в российской бумажной промышленности существенно ниже, чем в Европе, а ассортимент применяемых реагентов соответственно более узкий.

Химические реагенты подразделяются на 2 категории. Одна группа химикатов обеспечивает оптимизацию технологического процесса производства бумаги, вторая − предопределяет эксплуатационные характеристики готовой продукции. Следует отметить, что разделение химических веществ на категории условное, поскольку процессные химикаты зачастую корректируют конечные характеристики бумаги и картона. Вспомогательные химические вещества оказывают существенное влияние на эффективность вводимых одновременно других химикатов, при этом может наблюдаться как явление антагонизма, так и синергизма.

Основными тенденциями современного производства бумаги и картона являются:

Широкий спектр химических реагентов, используемых в бумажном производстве, требует тщательных исследований их взаимовлияния с целью дать возможность бумажникам осознать назначение каждого вещества при постоянном контроле таких производственных условий, как величина рН, электрокинетический потенциал или электропроводность, катионная потребность, свойства волокна и других.

Поверхностные свойства бумаги и картона зависят от использования химических реагентов, которые сегодня являются обязательным компонентом бумажной массы.

В настоящее время в России недостаточно производятся современные виды картона: влагопрочный и ламинированный картон, армированный и 5-7-слойный гофрокартон, гофрокартон с нестандартным профилем (волна, соты, ячейки), а также картонная тара с многоцветной печатью.

При производстве гофроматериалов − картона для плоских слоев (лайнер) и бумаги для гофрирования (флютинг) − спектр применяемых химикатов весьма разнообразен. Это и проклеивающие вещества, химикаты, повышающие прочность бумаги и картона в сухом и влажном состоянии, флокулянты, биоциды и т.д. В. И. Крупин (ВНИИБ) рассказал о видах химических реагентов, используемых в производстве гофроматериалов и гофрокартона, в том числе из макулатуры.

Способы упрочнения бумаги и картона − насущная проблема бумажников. Генеральный директор ООО «Ступинский КПК» П. В. Осипов посвятил свой доклад механизму упрочнения внутренней структуры бумажного полотна. По его глубокому убеждению, оптимальным сочетанием вспомогательных химических веществ для повышения прочности бумаги и картона является комбинация «поливиниламид и катионный полиакриламид». Кроме того, использование данной комбинации позволяет повысить удержание волокна и наполнителя.

Представитель ГПП «Российские крахмалопродукты» А. А. Копыльцов разъяснил принципы выбора катионного крахмала и дал рекомендации по контролю его качества. Он подчеркнул, что свойства катионного крахмала как тиксотропного материа­ла существенно зависят от способа его получения. Степень замещения − важная характеристика данного химического реагента.

Катионный крахмал − эффективный химический реагент, применение которого способствует увеличению сил связи между волокнами и повышению показателей механической прочнос­ти бумаги. Но поскольку высокое содержание анионных загрязнений в системе БДМ может значительно снизить его эффективность, необходим постоянный контроль за состоянием волокнистой суспензии.

Методы определения катионной потребности, дзета-потенциала, электропроводности, сил связи по Стотт-Бонду, по словам А. А. Копыльцова, либо ненадежны, либо сложны в интерпретации, т. к. волокнистая суспензия является сложной многофакторной системой. Надежным способом определения качества катионного крахмала остается изготовление образцов бумаги на лабораторном листоотливном аппарате, который должна иметь лаборатория каждого предприятия по производству бумаги и картона.

Стандартизация какого-либо одного метода определения качества катионного крахмала невозможна. Дискуссия по данному вопросу вызвала оживленный интерес большинства присутствующих специалистов-бумажников.

Новые методы измерений свойств бумаги и жидких субстанций, их взаимодействие и влияние на процессы переработки бумаги и картона, а также новые приборы для измерений заряда частиц и дзета-потенциала представили фирмы Emtec Electronic GmbH и AFG Analitic GmbH. Различные виды приборов и модульные системы, применяемые в режиме on-line для измерения заряда частиц волокнистой суспензии и дзета-потенциала, оценки линейной деформации бумаги вследствие увлажнения или изменений температуры и т.д., необходимы для управления технологическим процессом производства бумаги.

Компания ООО «Дегусса Евразия» производит водорастворимые полимеры на основе полиакриламида с определенными заданными свойствами типа Praestol для удержания волокна и наполнителя. Продукция предприятия поставляется на 55 предприятий России. Преимущества применения полимеров, производимых данной компанией: уменьшение потерь волокна и наполнителей, повышение эффективности использования вспомогательных химических веществ, уменьшение объема свежей воды, снижение расхода пара на сушку бумаги и повышение качества бумаги. На конференции в Лесотехнической академии данная компания представила экологически безопасные средства борьбы с отложениями на оборудовании бумажного производства − добавку Tallofin для борьбы против слизеобразования и средство Praestafix для фиксации загрязняющих (липких) веществ с целью их нейтрализации.

ОАО «Пигмент» (г. Тамбов) выпускает красители в виде порошков и эмульсий. Специалисты данного предприятия предложили различные красители с рекомендациями по их использованию, а также смеси красителей для придания бумаге и картону различных оттенков. Кроме того, предприятие выпускает флокулянты, а в 2007 году планирует начать производство вспомогательных химических веществ для бумажной промышленности.

Компания Flint Group производит широкий ассортимент пигментных красок из 12 компонентов для полиграфической промышленности, который она представила посетителям конференции.

Фирма «Софекс», крупный производитель химических реагентов, предложила различные виды пеногасителей на основе кремнийорганических соединений, а также реагенты для водообработки от биологических загрязнений.

Оборудование для дозировки и приготовления химических реагентов предложила фирма BVG.

Представитель ООО «Грундфос» рассказал о дозировочных насосах с шаговым двигателем, которые обеспечивают равномерную подачу химических реагентов, что особенно важно при поверхностной обработке бумаги и картона.

Качество бумаги и качество печати тесно взаимосвязаны. Профессор Е. Д. Климова (Московский институт печати) посвятила свой доклад проб­лемам полиграфистов и призвала бумажников к постоянному диалогу с печатниками. Несмотря на то что качество бумаги в последнее время улучшилось, разносторонность и разнотолщинность по ширине полотна остается существенной проблемой: при нанесении печати на поверхность бумаги в рулонах наблюдается растяжение бумажного полотна, что создает большие затруднения для печатников.

На качество печати влияют многочисленные факторы. Например, при степени проклейки бумаги 2 мм (штриховой метод) печатная краска не воспринимается поверхностью бумаги, оптимальная степень проклейки − 0,8−1,25 мм. При этом штриховой метод неоднозначно определяет печатные свойства бумаги, т. к. при равной степени проклейки водопоглощение по Коббу может изменяться в широких пределах.

При использовании новых видов печатной краски необходим контроль величины рН поверхности бумаги, а не водная вытяжка, как принято в старом ГОСТ. Оптимальная величина рН поверхности бумаги для офсетной печати − 7, при снижении величины рН происходит замедление высыхания печатной краски, при повышении величины рН частицы краски осыпаются с поверхности листа.

Качество печати существенно зависит от влажности бумаги. Оптимальная влажность бумаги для офсетной печати составляет 5%, для цифровой − 6%. Уменьшение влажности бумаги способствует значительному изменению размеров бумажного полотна при увлажнении в печатном станке, а увеличение влажности бумаги приводит к замедлению высыхания печатной краски.

В. Н. Леонтьев (Северо-Западный институт печати, г. Санкт-Петербург) заинтересовал присутствующих сис­темным подходом к созданию системы управления качеством печатной продукции. По его убеждению, данные автоматического контроля всех параметров технологического процесса изготовления каждой партии бумаги должны быть зафиксированы в сопроводительных документах, поступающих на полиграфическое производство. На основе этих данных может осуществляться моделирование печатных свойств бумаги, в соответствии с которыми производится выбор оптимальных условий для нанесения на нее печати.

Специалисты УКРНИИБа представили данные по разработке бумаги для школьных учебников пониженной массы квадратного метра. Учебники, напечатанные на данной бумаге, на 40−60% легче, чем из обычной бумаги. Интересно, что в качестве минерального наполнителя в данном виде бумаги использовался цеолит, месторождение которого находится на Украине. Зольность бумаги составляет 10%. Эффективность применения цеолита, которая заключается в повышении непрозрачности бумаги для печати, можно объяснить высокой дисперсностью его частиц, при этом повышается плотность структуры бумаги, равномерность и стабильность показателей механической прочности по ширине бумажного полотна.

Кроме того, на конференции рассматривались вопросы клеевого бесшвейного скрепления книжно-журнальной продукции, влияния вспомогательных химических веществ на устойчивость к старению бумаги для офсетной печати и плазмохимической обработки древесины.

Третий день участники научно-практической конференции традиционно провели на производственной экскурсии − посетили Санкт-Петербургский картонно-полиграфический комбинат. Данное предприятие выпус­кает высококачественную картонную тару с многоцветной печатью.

Как неоднократно было отмечено на конференции, химизация технологии бумаги, картона и гофротары является перспективным направлением развития бумажно-картонного производства. В последнее время в России быстрыми темпами увеличивается выпуск отечественных химических веществ, необходимых для использования в процессе изготовления бумаги и картона высокого качества, это позволит расширить ассортимент бумажно-картонной продукции и снизить объем экспортных поставок бумаги и картона.

Ольга КОВАЛЕВА